從月球塵埃到隕石碎塊，NASA在TI工程師建造的零重力設施中研究太空巖石

　　在德克薩斯州農工大學(xué)讀書(shū)時(shí), Dakotah、Alexis 和Vince 就已經(jīng)是美國國家航空航天局(NASA)的團隊成員, 負責對此項任務(wù)展開(kāi)相關(guān)研究。

　　Dakotah說(shuō)：“我一直對太空抱有濃厚的興趣。你忍不住想知道那里有什么我們所不知道的東西，以及將要發(fā)生的事情。而加入這場(chǎng)探索發(fā)現之旅會(huì )令人激動(dòng)萬(wàn)分?！?/p>

　　該學(xué)生團隊及其學(xué)院和當地一家太空商業(yè)公司合作，為一個(gè)新的實(shí)驗設備設計了一個(gè)電子器件包，該設備將用于研究粒子如何與零重力中的航天器和太空服材料相互作用，并允許研究人員遠程控制和監控實(shí)驗。

　　與該學(xué)生團隊進(jìn)行合作的是德州太空技術(shù)應用與研究公司，該公司的總裁兼首席執行官馬特倫納德(Matt Leonard)說(shuō)：“當我們的電子器件包與一顆小行星或隕石會(huì )合時(shí)，我們不知道會(huì )發(fā)生什么。該設備將幫助研究人員了解粒子間的引力效應，這樣我們就能更好地理解如何避免破壞它們并設計出適合與它們進(jìn)行相互作用的東西?！?/p>

　　Hermes - 集成了我們公司的技術(shù)，包括六個(gè)TM4C微控制器，一個(gè)BeagleBone黑板和大量芯片 - 將于今年秋天登陸國際空間站(ISS)并在那里停留五年。它會(huì )把所觀(guān)察到的東西傳回地球，這有助于肩負著(zhù)未來(lái)任務(wù)的NASA人員探索太陽(yáng)系，例如地面如何在宇宙飛船下移動(dòng)以及太空土壤如何影響關(guān)鍵系統。NASA計劃再次將人類(lèi)送往月球，為2030年代人類(lèi)登陸火星的任務(wù)奠定基礎。

　　Alexis說(shuō)：“科學(xué)家們有很多理論來(lái)解釋太空粒子間的相互作用方式，而上述研究將為這些理論提供依據。作為工程師，我們深入研究如何設計和解決問(wèn)題。但是，當我坐下來(lái)思考這項研究以及我們目前在國際空間站上操作的系統時(shí)-我從未想過(guò)我做的事情如此有影響力?！?/p>

　　克服重力

　　尋找進(jìn)行失重實(shí)驗的方法頗具挑戰性。

　　德克薩斯A&M大學(xué)的電子系統工程技術(shù)教授Joe Morgan與開(kāi)發(fā)Hermes的學(xué)生團隊合作。他表示：“如果你試圖獲得微重力，那么你的選擇很有限。你從一座塔上摔下只要幾秒鐘時(shí)間，而如果你乘坐NASA的‘Vomit Comet’，則會(huì )獲得30秒的失重狀態(tài)。但國際空間站可以讓科學(xué)家長(cháng)期處于微重力環(huán)境之中，而這正是研究所需要的?！?/p>

　　在2015年秋天，Dakotah、Vince、Joe和Matt合作進(jìn)行了一項名為Strata-1的獨特管狀實(shí)驗。幾個(gè)月后，該實(shí)驗在國際空間站上啟動(dòng)，并對小行星物質(zhì)在零重力環(huán)境中的行為進(jìn)行了為期一年的研究。Dakotah設計了硬件和基礎設施，Vince開(kāi)發(fā)了燈光和相機用的軟件，幫助科學(xué)家獲取實(shí)驗圖像。

　　一年后返回地球時(shí)，Strata-1取得了巨大成功，因此NASA要求該團隊建造一個(gè)可長(cháng)期使用的設備，以支持多個(gè)微重力研究項目進(jìn)行穩定輪換 - 但要保證連接暢通，以實(shí)現實(shí)時(shí)數據流動(dòng)。雖然Strata-1的信息存在SD卡上，宇航員每隔幾個(gè)月就要檢索一次，但Hermes將會(huì )被接入ISS通信系統，以便研究人員更快地讀取數據。

　　Alexis說(shuō)：“Strata-1采用硬編碼的方式發(fā)揮作用，而Hermes更像是一個(gè)即插即用設備，這樣你可以隨時(shí)改變地球參數。它賦予了NASA前所未有的能力?！?/p>

　　太空飛行的悠久傳承

　　長(cháng)期以來(lái)，德州儀器公司一直在探索太空的最后邊界。

　　1958年1月，TI晶體管隨著(zhù)美國第一顆衛星-探險者1號(Explorer 1)飛入太空，這比Jack Kilby發(fā)明集成電路僅僅早了八個(gè)月時(shí)間。從那時(shí)起，我們公司的產(chǎn)品已經(jīng)在數個(gè)航天任務(wù)中使用過(guò)，包括阿波羅11號，它將人類(lèi)首次送上月球。憑借我們在太空飛行方面的悠久歷史經(jīng)驗，德州儀器公司不斷為航天生態(tài)系統帶來(lái)新產(chǎn)品。

　　前文提到的學(xué)生團隊，連同德州航天技術(shù)應用與研究項目，以及德克薩斯A&M大學(xué)的電子系統工程技術(shù)計劃，都參與過(guò)航天項目。除了Hermes和Strata-1之外，Vince和Dakotah之前還建造了一個(gè)太空衛星通信系統來(lái)進(jìn)行近地軌道研究，Alexis幫助優(yōu)化了機器人的電子和機械系統，以便于它在火星上漫步 – 所有這些系統都采用了德州儀器的產(chǎn)品。通過(guò)我們的大學(xué)計劃，我們?yōu)槿虻墓こ虒?zhuān)業(yè)的教育者、研究員和學(xué)生提供支持，并將TI模擬和嵌入式處理技術(shù)融入到工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)習經(jīng)驗中。

　　Vince說(shuō)：“從事這些影響深遠的事情真是不可思議。最后從Strata-1獲得這些照片時(shí)，科學(xué)家們都感到異常興奮和激動(dòng)。有許多理論他們還無(wú)法進(jìn)行論證，我們很高興能夠參與其中，幫助他們進(jìn)入下一個(gè)重大發(fā)現的階段?！?/p>